CN205726125U - 一种新型机器人远程监视*** - Google Patents

一种新型机器人远程监视*** Download PDF

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应俊
王磊
毛惠玉
袁琳
薛凯
欧阳晓晴
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Chongqing University of Post and Telecommunications
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Chongqing University of Post and Telecommunications
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Abstract

本实用新型提供一种基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，旨在实现机器人的远程全方位3D视角监视。上述机器人远程监视***包括带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块和云台式双摄像头监视传输模块，该眼镜式视频接收显示模块与云台式双摄像头监视传输模块通过无线传输方式传送数据。云台式双摄像头监视传输模块用于采集机器人视角图像信息并无线发送给眼镜式视频接收显示模块，眼镜式视频接收显示模块接收并向机器人监控者显示机器人视角画面。带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块不断检测佩戴者头部姿态变化，将姿态数据无线发送给云台式双摄像头监视传输模块，云台式双摄像头监视传输模块接收信号并调整云台姿态，从而实现视野跟随。

Description

一种新型机器人远程监视***
技术领域
本实用新型涉及机器人技术，尤其是基于虚拟现实技术与双目立体视觉技术的机器人。
背景技术
传统的机器人远程监视***一般采用平面屏幕监视，平面屏幕只能显示单摄像头影像，且摄像头视角移动不便，无法提供机器人完整的视角和景深效果，不利于进行远程精细操控，人机交互体验不尽人意。最近几年虚拟现实技术发展迅速，虚拟现实设备开始普及，并应用于各种场合。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，旨在实现机器人的远程全方位3D视角监视。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，包括带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块和云台式双摄像头监视传输模块，该眼镜式视频接收显示模块与云台式双摄像头监视传输模块通过无线传输方式传送数据。云台式双摄像头监视传输模块用于采集机器人视角图像信息并无线发送给眼镜式视频接收显示模块，眼镜式视频接收显示模块接收并向机器人监控者显示机器人视角画面。带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块不断检测佩戴者头部姿态变化，将姿态数据无线发送给云台式双摄像头监视传输模块，云台式双摄像头监视传输模块接收信号并调整云台姿态，从而实现视野跟随。
所述带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块是基于虚拟现实技术的眼镜式显示器，该眼镜式显示器包括无线数据收发模块、显示模块、姿态检测模块。上述姿态检测模块为惯性传感器，由加速度、重力场、磁场信息计算姿态，从而监测佩戴者头部运动，进而获得佩戴者的实时视角。
所述云台式双摄像头监视传输模块是基于双目立体视觉技术的云台式摄像头模块，该云台式双摄像头监视传输模块包括无线数据收发模块、双目摄像头模块、云台模块。上述双目摄像头模块基于双目立体视觉技术，通过视差原理采集立体图像，两个摄像头之间距离可调，以适应不同佩戴者的两眼间距，摄像头均为广角摄像头，模拟人眼的视角范围。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型现有技术中的技术方案，下面对现有技术使用附图简单介绍。
图1为本实用新型工作示意图
具体实施方式
本实用新型提供一种基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，包括带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块和云台式双摄像头监视传输模块。
虚拟现实技术指的是一种由计算机生成的、实时动态的三维立体模拟环境，是通过计算机技术和传感器技术创造的一种新型的人机交互方式。
双目立体视觉技术是机器视觉的一种重要形式，它是基于视差原理并利用成像设备从不同的位置获取被测物体的两幅图像，从而获取物体三维几何信息的方法。融合两只眼睛获得的图像并观察它们之间的差别，使我们可以获得明显的深度感，建立特征间的对应关系，将同一空间物理点在不同图像中的映像点对应起来，这个差别，我们称作视差(Disparity)图像。
上述带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块是基于虚拟现实技术的眼镜式显示器，该眼镜式显示器具有无线数据收发模块、显示模块、姿态检测模块。
无线数据收发模块用于与云台式双摄像头监视传输模块进行无线数据交换，包括接收图像数据和发送姿态传感器姿态数据；显示模块用于将无线数据收发模块接收的视差图像数据向佩戴者显示，显示模块包括两块屏幕，两块屏幕分别显示对应两个摄像头的图像，从而生成三维图像画面；姿态检测模块基于惯性导航技术，通过加速度传感器、陀螺仪传感器、磁场传感器获得的数据计算姿态，实现实时姿态检测，从而监测佩戴者头部运动，获得佩戴者的实时视角，并将实时视角数据通过无线数据收发模块无线发送给云台式双摄像头监视传输模块。
上述云台式双摄像头监视传输模块是基于双目立体视觉技术的云台式摄像头模块，该云台式双摄像头监视传输模块包括无线数据收发模块、双目摄像头模块、云台模块。
无线数据收发模块用于与眼镜式视频接收显示模块进行无线数据交换，包括发送图像数据和接收姿态传感器姿态数据；双目摄像头模块用于通过视差原理获取视差图像，并将视差图像数据通过无线数据收发模块发送给眼镜式视频接收显示模块，上述双目摄像头模块包括两个可以调节间距的摄像头，以适应不同佩戴者的两眼间距，上述摄像头为广角摄像头，以模拟人眼的视角范围；云台模块用于双目摄像头模块与机器人主体的连接，起支撑、稳定、转向的功能，上述云台模块是一种特殊的三轴云台，其相比于传统云台有更强的扭矩，以支撑双目摄像头模块，并带有稳定功能，保证摄像头拍摄画面的稳定，云台模块还能根据由无线数据收发模块接收到的佩戴者实时视角数据不断调整姿态，使双目摄像头模块的视角与佩戴者的视角保持一致。

Claims (8)

1.基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：包括带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块和云台式双摄像头监视传输模块，该眼镜式视频接收显示模块与云台式双摄像头监视传输模块通过无线传输方式传送数据。
2.根据权利要求1所述基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：所述带有姿态检测的眼镜式视频接收显示模块为眼镜式3D视频显示模块并带有姿态检测模块、无线数据收发模块。
3.根据权利要求1所述基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：所述云台式双摄像头监视传输模块为基于双目立体视觉技术的云台式摄像头模块，包括无线数据收发模块、双目摄像头模块、云台模块。
4.根据权利要求2所述基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：所述眼镜式3D视频显示模块基于虚拟现实技术与双目立体视觉技术，具有双屏幕双透镜，透镜间距与焦距均可调节，以适应不同的佩戴者，眼镜式3D视频显示模块可以向佩戴者显示视差图像。
5.根据权利要求2所述基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：所述姿态检测模块基于惯性导航技术，包括加速度传感器、陀螺仪传感器、磁场传感器，通过传感器数据计算实现实时姿态检测，从而监测佩戴者头部运动，获得佩戴者的实时视角，并将实时视角数据通过无线数据收发模块无线发送给云台式双摄像头监视传输模块。
6.根据权利要求3所述基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：所述双目摄像头模块由两个可以调节间距的摄像头构成，以适应不同佩戴者的两眼间距，上述摄像头为广角摄像头，以模拟人眼的视角范围。
7.根据权利要求3所述基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：所述云台模块一种三轴云台，用于双目摄像头模块与机器人主体的连接，起支撑、稳定、转向的功能，云台模块还能根据由无线数据收发模块接收到的佩戴者实时视角数据不断调整姿态，使双目摄像头模块的视角与佩戴者的视角保持一致。
8.根据权利要求2、3所述基于虚拟现实技术和双目立体视觉技术的机器人远程监视***，其特征在于：所述无线数据收发模块是具有图像数据传输与姿态数据传输的无线通信模块，根据实际应用可以调节无线数据收发模块的发射功率，并支持加入中继器以提高传输距离。
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